JPH083063A - Hemoglobin-containing liposome - Google Patents

Hemoglobin-containing liposome

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JPH083063A
JPH083063A JP6133052A JP13305294A JPH083063A JP H083063 A JPH083063 A JP H083063A JP 6133052 A JP6133052 A JP 6133052A JP 13305294 A JP13305294 A JP 13305294A JP H083063 A JPH083063 A JP H083063A
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hemoglobin
liposome
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Abstract

PURPOSE:To produce a hemoglobin-containing liposome excellent in affinity to oxygen and oxidation inhibitory effect and useful as an artificial red blood cell, etc., by admixing, e.g. an enzymatic reaction substrate producing diphosphoglyceric acid with a specified concentrated hemoglobin solution and forming a liposome under a specified condition. CONSTITUTION:This hemoglobin-containing liposome is produced by hemolyzing ashed red blood cells, subsequently removing the membrane components of the red blood cells, adding an enzymatic reaction substrate (preferably 0.1 to 100mM concentration) producing 2,3-diphosphoglyceric acid, further preferably admixing adenosine triphosphate and/or a substrate for an enzymatic reaction producing adenosine triphosphate and nicotinamide adenine dinucleotide of reuduced type, etc., with the concentrated hemoglobin solution of 30 to 60 (W/V)% and forming a liposome therefrom under a mild condition under which enzymes in the hemoglobin solution are not deactivated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、生体内に投与するヘモ
グロビン含有リポソームに関する。本発明は、更に詳し
くは生体内に投与したときのヘモグロビンの酸素親和性
を著しく改善したヘモグロビン含有リポソームに関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hemoglobin-containing liposome to be administered in vivo. More specifically, the present invention relates to a hemoglobin-containing liposome having a significantly improved oxygen affinity of hemoglobin when administered in vivo.

【0002】[0002]

【従来の技術】血液の代用となり得る薬剤として、ゼラ
チン分解産物の溶液、デキストラン溶液、ヒドロキシエ
チルスターチ溶液等の血漿増量剤が使用されている。し
かし、これらの代用血漿は大量出血時の緊急時に血管内
の血漿量を補充し、循環動態を維持する目的で開発され
た製剤で、天然の赤血球の酸素運搬能を代替することは
出来ない。近年、こうした血漿増量剤とは異なり、天然
赤血球類似の酸素運搬能を保持した代用血液として、人
工酸素運搬体の研究開発が進められている。当初の開発
段階にあっては、フッ化炭素エマルジョン(Perfl
uorochemical:PFC[通称:Fluor
ocarbon])の酸素溶解能力(水の20倍)を利
用した化学合成品が検討されたが、酸素運搬量が不足す
ること、および体内蓄積性が危惧されている。
2. Description of the Related Art As a drug that can substitute for blood, a plasma expander such as a solution of a gelatin decomposition product, a dextran solution or a hydroxyethyl starch solution is used. However, these plasma substitutes are formulations developed for the purpose of supplementing the plasma volume in blood vessels and maintaining hemodynamics in the event of an emergency during massive bleeding, and cannot replace the oxygen carrying capacity of natural red blood cells. In recent years, unlike such a plasma expander, research and development of an artificial oxygen carrier has been promoted as a blood substitute that retains an oxygen carrying capacity similar to natural red blood cells. At the initial development stage, fluorocarbon emulsion (Perfl
uorochemical: PFC [common name: Fluor
The chemical synthesis product utilizing the oxygen-dissolving ability (20 times that of water) was investigated, but there is a concern that the oxygen transport capacity will be insufficient and that bioaccumulation will occur in the body.

【0003】一方、酸素運搬体として天然赤血球由来ヘ
モグロビンを利用する試みも行われているが遊離ヘモグ
ロビンの生体内半減期は極端に短く、末梢への酸素運搬
も低く、腎毒性などの問題点が指摘されており、実用化
は難しい。最近、こうした遊離ヘモグロビン溶液の問題
点を改善した修飾ヘモグロビン(安定化ヘモグロビン、
重合ヘモグロビン等)やリポソーム化ヘモグロビンの開
発の検討が中心となりつつある。
On the other hand, attempts have been made to utilize natural erythrocyte-derived hemoglobin as an oxygen carrier, but the half-life of free hemoglobin in vivo is extremely short, oxygen transport to the periphery is low, and there are problems such as nephrotoxicity. It has been pointed out that practical application is difficult. Recently, modified hemoglobin (stabilized hemoglobin, which improves the problems of such free hemoglobin solution,
The focus is on the development of polymerized hemoglobin, etc.) and liposomal hemoglobin.

【0004】その例として、ヘモグロビンを含有するリ
ポソームとして薄膜法により製造されたものがMill
erらによって報告されている(米国特許第4,133,
874号)。この方法によればヘモグロビン含有リポソ
ームは、リポソーム形成脂質をクロロフォルム等の適当
な有機溶媒に溶解し、得られた溶液から溶媒を留去して
脂質薄膜を形成し、次にこれをヘモグロビン溶液を添加
して超音波処理することによって得られる。
[0004] As an example thereof, a liposome produced by a thin film method as a liposome containing hemoglobin is Mill.
er et al. (US Pat. No. 4,133,
874). According to this method, a hemoglobin-containing liposome is prepared by dissolving a liposome-forming lipid in an appropriate organic solvent such as chloroform and distilling the solvent off from the resulting solution to form a lipid thin film, which is then added with a hemoglobin solution. Then, it is obtained by ultrasonic treatment.

【0005】しかしながら、これらヘモグロビンを原料
とした人工赤血球には天然の赤血球に存在し、ヘモグロ
ビンと結合することによりヘモグロビンの酸素親和性を
調整し、赤血球の肺から末梢組織への酸素運搬を有効に
機能させている物質(アロステリックエフェクター)で
ある2,3−ジホスホグリセリン酸が欠如しているため
に酸素に対する親和性が非常に高く、生体における酸素
運搬が十分に行われないという問題点がある。そのため
に遊離ヘモグロビンを利用した人工血液ではヘモグロビ
ンにピリドキサールリン酸を化学的に結合させたり、あ
るいは分子内において架橋を行うことによりその親和性
を下げる工夫をしている。
However, artificial red blood cells made from these hemoglobins are present in natural red blood cells, and by binding to hemoglobin, the oxygen affinity of hemoglobin is adjusted to effectively transport oxygen from the lungs to peripheral tissues. It lacks 2,3-diphosphoglyceric acid, which is a functioning substance (allosteric effector), so it has a very high affinity for oxygen and there is a problem that oxygen is not sufficiently transported in the living body. . For this reason, artificial blood that utilizes free hemoglobin is devised to reduce its affinity by chemically bonding pyridoxal phosphate to hemoglobin or by crosslinking in the molecule.

【0006】しかしこれら修飾ヘモグロビンは天然のヘ
モグロビンとは分子構造が異なるため毒性面、代謝面に
おいて問題点があると考えられる。また、リポソーム含
有ヘモグロビンでは2,3−DPGをヘモグロビンに添
加したり、また鳥類のアロステリックエフェクターとし
て知られるイノシットヘキサリン酸(以後、IHPと称
す)を添加する試みが行われている。しかし、2,3−
DPGは非常に不安定であること、また、IHPは哺乳
類において代謝経路が無く、また2価のイオンと非常に
強固に結び付くなどの問題点がある。
However, since these modified hemoglobins have different molecular structures from natural hemoglobin, it is considered that there are problems in toxicity and metabolism. In addition, with regard to liposome-containing hemoglobin, attempts have been made to add 2,3-DPG to hemoglobin and inosit hexaphosphate (hereinafter referred to as IHP) known as an allosteric effector of birds. But 2,3-
DPG is very unstable, and IHP has no metabolic pathway in mammals, and it is very strongly associated with divalent ions.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を鑑み以上の課題を解決しようとするものである。す
なわち、ヘモグロビンの酸素親和性を改善し、特に体内
に投与したときのヘモグロビンの酸素運搬能を改善した
ヘモグロビン含有リポソームを提供するものである。
The present invention is intended to solve the above problems in view of the above problems. That is, the present invention provides a hemoglobin-containing liposome which has improved oxygen affinity of hemoglobin, and particularly improved hemoglobin's oxygen carrying ability when administered to the body.

【0008】[0008]

【問題を解決するための手段】この上記課題は下記の構
成からなる、本発明のヘモグロビン含有リポソームによ
り解決される。
The above-mentioned problems can be solved by the hemoglobin-containing liposome of the present invention having the following constitution.

【0009】(1)脂質からなるリポソーム内に酵素活
性を有するヘモグロビン溶液を取り込んでなるヘモグロ
ビン含有リポソームにおいて、前記ヘモグロビン溶液内
に、2,3−ジホスホグリセリン酸(以後、2,3−DP
Gと称す)を生ずる酵素反応基質が含まれていることを
特徴とするヘモグロビン含有リポソーム。
(1) A hemoglobin-containing liposome obtained by incorporating a hemoglobin solution having an enzymatic activity into a liposome composed of lipid, wherein 2,3-diphosphoglyceric acid (hereinafter, 2,3-DP) is contained in the hemoglobin solution.
A hemoglobin-containing liposome, characterized in that it contains an enzyme reaction substrate that produces G).

【0010】ここで、2,3−DPGを生ずる酵素反応
基質の濃度が、0.05mM〜200mMであるヘモグ
ロビン溶液を取り込んだヘモグロビン含有リポソームが
好ましい。
Here, a hemoglobin-containing liposome in which a hemoglobin solution in which the concentration of the enzyme reaction substrate for producing 2,3-DPG is 0.05 mM to 200 mM is incorporated is preferable.

【0011】(2)脂質からなるリポソーム内に酵素活
性を有するヘモグロビン溶液を取り込んでなるヘモグロ
ビン含有リポソームにおいて、前記ヘモグロビン溶液内
に、2,3−ジホスホグリセリン酸を生じる酵素反応基
質、およびアデノシントリホスフェートおよび/または
びアデノシントリホスフェート(以後、ATPと称す)
を生ずる酵素反応基質が含まれていることを特徴とする
上記(1)に記載のヘモグロビン含有リポソーム。
(2) A hemoglobin-containing liposome obtained by incorporating a hemoglobin solution having an enzymatic activity into a liposome composed of a lipid, wherein an enzyme reaction substrate producing 2,3-diphosphoglyceric acid in the hemoglobin solution and adenosine triglyceride Phosphate and / or adenosine triphosphate (hereinafter referred to as ATP)
The hemoglobin-containing liposome according to (1) above, which contains an enzyme reaction substrate that produces

【0012】ここで、酵素反応基質のそれぞれの濃度
が、0.05mM〜200mMであるヘモグロビン溶液
を取り込んだヘモグロビン含有リポソームが好ましい。
Here, a hemoglobin-containing liposome in which a hemoglobin solution having an enzyme reaction substrate concentration of 0.05 mM to 200 mM is incorporated is preferable.

【0013】(3)上記2,3−DPGを生じる酵素反
応基質が嫌気的解糖系中間物、またはその誘導体、また
は有機リン酸化合物またはその誘導体であることを特徴
とする上記(1)および(2)記載のヘモグロビン含有
リポソーム。
(3) The above-mentioned (1) and the above-mentioned, wherein the enzyme reaction substrate for producing the 2,3-DPG is an anaerobic glycolytic intermediate or a derivative thereof, or an organic phosphate compound or a derivative thereof. The hemoglobin-containing liposome described in (2).

【0014】(4)上記嫌気的解糖系中間物またはその
誘導体がグルコース、グルコース−6−リン酸、グルコ
ース−1、6−ジリン酸、フルクトース−6−リン酸、
UDP−グルコース、L−グルコネート、キシリトー
ル、ソルビトール、α−グリセロール、グルセルアルデ
ヒド−3−リン酸、ホスホエノールピルビン酸、ピルビ
ン酸、乳酸であり、有機リン酸化合物あるいはその誘導
体がATP、アデノシンジホスフェート(ADP)、ア
デノシンモノホスフェート(AMP)、アデニン、イノ
シン、アデノシンである(1)および(2)記載のヘモ
グロビン含有リポソーム。
(4) The anaerobic glycolytic intermediate or derivative thereof is glucose, glucose-6-phosphate, glucose-1,6-diphosphate, fructose-6-phosphate,
UDP-glucose, L-gluconate, xylitol, sorbitol, α-glycerol, gluceraldehyde-3-phosphate, phosphoenolpyruvate, pyruvate, lactic acid, and the organic phosphate compound or its derivative is ATP, adenosine diphosphate. (ADP), adenosine monophosphate (AMP), adenine, inosine, adenosine, the hemoglobin-containing liposome according to (1) and (2).

【0015】ここでホスホエノールピルビン酸の添加濃
度を1〜50mMとすることで2,3−DPG生成量を
増大できより酸素運搬効率を改善できるので好ましい。
It is preferable that the concentration of phosphoenolpyruvate added is 1 to 50 mM because the amount of 2,3-DPG produced can be increased and the oxygen transport efficiency can be further improved.

【0016】(5)ヘモグロビン溶液内に、さらに有機
リン酸化合物、無機リン酸化合物が含まれている(1)
乃至(4)に記載のヘモグロビン含有リポソーム。
(5) The hemoglobin solution further contains an organic phosphoric acid compound and an inorganic phosphoric acid compound (1)
The hemoglobin-containing liposome according to (4).

【0017】ここで有機リン酸化合物の含有量(重量モ
ル比)が、ヘモグロビン1モルに対し、0.05〜4モ
ルであるヘモグロビン含有リポソームが好ましい。
Here, the hemoglobin-containing liposome in which the content (weight molar ratio) of the organic phosphate compound is 0.05 to 4 mol per 1 mol of hemoglobin is preferable.

【0018】ここで無機リン酸化合物の濃度が0.1m
M〜100mMであるヘモグロビン含有リポソームが好
ましい。さらに、有機リン酸化合物が、イノシットヘキ
サリン酸であるヘモグロビン含有リポソームが好まし
い。
Here, the concentration of the inorganic phosphate compound is 0.1 m.
Hemoglobin-containing liposomes with M-100 mM are preferred. Furthermore, the hemoglobin-containing liposome in which the organophosphate compound is inosit hexaphosphate is preferable.

【0019】(6)ヘモグロビン溶液内に、さらに還元
型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(以後、NA
DHと称す)、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチド(以後、NADと称す)、還元型ニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドリン酸(以後、NADPHと称
す)、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリ
ン酸(以後、NADPと称す)よりなる群から選ばれる
少なくとも1つが含まれている上記(1)乃至(5)に
記載のヘモグロビン含有リポソーム。
(6) In the hemoglobin solution, reduced nicotinamide adenine dinucleotide (hereinafter referred to as NA
DH), oxidized nicotinamide adenine dinucleotide (hereinafter referred to as NAD), reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (hereinafter referred to as NADPH), oxidized nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (hereinafter referred to as NADP) The hemoglobin-containing liposome according to the above (1) to (5), which contains at least one selected from the group consisting of

【0020】(7)洗浄赤血球を溶血後、赤血球膜成分
を除去し、30〜60%(w/v)の濃縮ヘモグロビン溶
液に、2,3−ジホスホグリセリン酸を生じる酵素反応
基質等を添加して混和させ、ヘモグロビン溶液中の酵素
失活が無い穏和な条件下でリポソーム化することを特徴
とする上記(1)乃至(6)に記載のヘモグロビン含有
リポソームの製法。
(7) After washing the washed erythrocytes, the erythrocyte membrane components are removed, and an enzyme reaction substrate for producing 2,3-diphosphoglyceric acid is added to a concentrated hemoglobin solution of 30 to 60% (w / v). The method for producing a hemoglobin-containing liposome according to any one of the above (1) to (6), characterized in that the liposome is formed into a liposome under mild conditions in which the enzyme is not inactivated in the hemoglobin solution.

【0021】ここで、ヘモグロビン溶液中の酵素失活が
ない穏和な条件が、40℃以下で50〜1800kg/
cm2の圧で細隙から1〜数回吐出させることであるヘ
モグロビン含有リポソームの製法が好ましい。
Here, the mild condition in which the enzyme is not inactivated in the hemoglobin solution is 50 to 1800 kg / at 40 ° C. or lower.
A preferred method for producing hemoglobin-containing liposomes is to eject from the slit one to several times at a pressure of cm 2 .

【0022】本発明はヘモグロビン含有リポソームの酸
素親和性に対する問題を解決するために、2,3−DP
Gを生じる酵素反応基質を添加し、生体内におけるヘモ
グロビン含有リポソームの酸素運搬能を向上するもので
ある。
In order to solve the problem of oxygen affinity of hemoglobin-containing liposomes, the present invention uses 2,3-DP
An enzyme reaction substrate that produces G is added to improve the oxygen carrying capacity of the hemoglobin-containing liposome in vivo.

【0023】さらに本発明はヘモグロビン含有リポソー
ムの酸素親和性に対する問題を解決するために、2,3
−DPG、およびATPおよび/またはATPを生じる
酵素反応基質を添加し、生体内におけるヘモグロビン含
有リポソームの酸素運搬能を向上するものである。
Further, the present invention has been made to solve the problem of oxygen affinity of hemoglobin-containing liposomes by using a few
-DPG, and ATP and / or an enzyme reaction substrate that produces ATP are added to improve the oxygen-carrying ability of the hemoglobin-containing liposome in vivo.

【0024】本発明に用いる2,3−DPGおよび/ま
たはATPを生じる酵素反応基質は特に制限されず、生
体内に存在する酵素の単数または複数の組み合わせとそ
の基質の単数または複数の組み合わせによる酵素反応の
結果、2,3−DPGまたはATPを生じるものであれ
ばよいが、解糖系中間体またはその誘導体および有機リ
ン酸化合物またはその誘導体が好ましい。
The enzyme reaction substrate that produces 2,3-DPG and / or ATP used in the present invention is not particularly limited, and one or a combination of enzymes existing in the living body and an enzyme formed by a combination of one or more of the substrates. The reaction may be 2,3-DPG or ATP, but a glycolytic intermediate or a derivative thereof and an organic phosphate compound or a derivative thereof are preferable.

【0025】その中でも特に嫌気的解糖系糖代謝中間物
である、グルコース、グルコース−6−リン酸、グルコ
ース−1、6−ジリン酸、フルクトース−6−リン酸、
UDP−グルコース、L−グルコネート、キシリトー
ル、ソルビトール、α−グリセロール、グルセルアルデ
ヒド−3−リン酸、ホスホエノールピルビン酸、ピルビ
ン酸、乳酸等が使用できる。
Among them, glucose, glucose-6-phosphate, glucose-1,6-diphosphate, fructose-6-phosphate, which are anaerobic glycolytic sugar intermediates,
UDP-glucose, L-gluconate, xylitol, sorbitol, α-glycerol, gluceraldehyde-3-phosphate, phosphoenolpyruvate, pyruvate, lactic acid and the like can be used.

【0026】有機リン酸化合物としてATP、アデノシ
ンジホスフェート(ADP)、アデノシンモノホスフェ
ート(AMP)、その誘導体としてアデニン、イノシ
ン、アデノシン等も使用できる。つまり生体に存在する
酵素の単数または複数の組み合わせた酵素反応の際に
2,3−DPGおよび/またはATPを生じるものであ
れば使用できる。
ATP, adenosine diphosphate (ADP), adenosine monophosphate (AMP) can be used as the organic phosphate compound, and adenine, inosine, adenosine, etc. can be used as the derivative thereof. That is, any enzyme can be used as long as it produces 2,3-DPG and / or ATP in the enzymatic reaction of one or a combination of enzymes existing in the living body.

【0027】本発明において、2,3−DPGおよび/
またはATPを生じる酵素反応基質の濃度はそれぞれ
0.01mM〜200mM、好ましくは0.1mM〜10
0mMである。0.01mMより少ないと酸素親和性調
整効果が少なく、また200mMより多いとリポソーム
化効率が低下するのであまり好ましくない。
In the present invention, 2,3-DPG and / or
Alternatively, the concentration of the enzyme reaction substrate that produces ATP is 0.01 mM to 200 mM, preferably 0.1 mM to 10 mM.
It is 0 mM. If it is less than 0.01 mM, the oxygen affinity adjusting effect is small, and if it is more than 200 mM, the liposome-forming efficiency is lowered, which is not preferable.

【0028】本発明に用いるリポソームの脂質原料とし
てはリポソームが形成できるものであれば特に制限はな
く、天然のもの及び合成のものが利用できる、その例と
してはレシチン、ホスファチジルエタノールアミン、ホ
スファチジン酸、ホスファチジルセリン、ホスファチジ
ルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、スフィ
ンゴミエリン等及びこれらを常法に従って水素添加した
ものがあげられ、これらを組み合わせて用いることも出
来る。
The lipid raw material of the liposome used in the present invention is not particularly limited as long as it can form liposomes, and natural and synthetic ones can be used, examples of which include lecithin, phosphatidylethanolamine, phosphatidic acid, Examples include phosphatidylserine, phosphatidylinositol, phosphatidylglycerol, sphingomyelin and the like, which are hydrogenated according to a conventional method, and these can be used in combination.

【0029】本発明に使用するヘモグロビンは、赤血球
を常法によって溶血し膜除去した後、分画分子量1万の
膜を利用した限外濾過により30%(w/v)以上に濃縮
したものが使用される。ヘモグロビンは水溶液の形態で
取り込まれ、その濃度は30〜60%(w/v)、特には
40〜50%(w/v)が好ましい。この濃度とするの
は、末梢組織への酸素運搬量はリポソーム内のヘモグロ
ビン濃度に依存して増大するためリポソーム化が可能な
範囲内で最も高濃度であることが好ましいからである。
The hemoglobin used in the present invention is hemoglobin hemolyzed by a conventional method to remove the membrane, and then concentrated to 30% (w / v) or more by ultrafiltration using a membrane having a molecular weight cut off of 10,000. used. Hemoglobin is incorporated in the form of an aqueous solution, and its concentration is preferably 30 to 60% (w / v), and particularly preferably 40 to 50% (w / v). The reason for setting this concentration is that the amount of oxygen transported to peripheral tissues increases depending on the hemoglobin concentration in the liposome, so that it is preferably the highest concentration within the range where liposome formation is possible.

【0030】本発明において使用する赤血球は、ヒトに
投与する場合にはヒト由来が好ましく、また、新鮮なも
の程よいが、採血後4℃以下で50日以上保存したもの
でも充分に使用できる。
The erythrocytes used in the present invention are preferably of human origin when administered to humans, and fresh ones are preferable, but those that have been stored at 4 ° C. or lower for 50 days or more after blood collection can be sufficiently used.

【0031】本発明において、上述の酵素反応基質のみ
ならずこれに加えてNADH、NAD、NADPH、N
ADP等の補酵素をヘモグロビン溶液に加えてもよい。
その濃度はそれぞれ0.01mM〜10mMとするのが
好ましい。
In the present invention, not only the above-mentioned enzyme reaction substrate but also NADH, NAD, NADPH, N
A coenzyme such as ADP may be added to the hemoglobin solution.
The concentration is preferably 0.01 mM to 10 mM, respectively.

【0032】本発明においては、リポソーム膜の構成成
分として所望によりステロール類や脂肪酸などの電荷付
与物質を添加して、膜構造の強化や体内消失時間の調整
を計ることが出来る。また、リポソームにはヘモグロビ
ンの酸化を防止するためにトコフェロール同族体すなわ
ちビタミンEを添加してもよい。
In the present invention, a charge-giving substance such as sterols and fatty acids can be added as a constituent of the liposome membrane, if desired, to strengthen the membrane structure and adjust the elimination time in the body. In addition, tocopherol homologue, that is, vitamin E may be added to the liposome in order to prevent the oxidation of hemoglobin.

【0033】本発明のヘモグロビン含有リポソームは、
洗浄赤血球を溶血後、赤血球膜成分を除去し、30〜6
0%(w/v)に濃縮し、この濃縮ヘモグロビン溶液に単
数あるいは複数の酵素基質を添加、混和させ、ヘモグロ
ビン溶液中の酵素失活がない穏和な条件下で、リポソー
ム化することによって得ることが出来る。なお、前記酵
素失活が無い穏和な条件下とは、高圧吐出処理が好まし
く、50〜1800kg/cm2の圧で細隙から1〜数回
吐出させることである。また、処理温度は40℃以下に
保持する。具体的な例としては、高圧吐出乳化機にマイ
クロフルイダイザー 110Y[Micorofluidizer 110Y]
(マイクロフルイダイザー社[maidrofluidics Co.])を
用いる場合には480〜1450kg/cm2、パール細
胞破砕機(パール社[Parr Co.])を用いる場合には80
〜200kg/cm2であり、いずれも40℃以下、好ま
しくは氷冷下〜4℃で実施する。
The hemoglobin-containing liposome of the present invention comprises:
After hemolyzing the washed red blood cells, the red blood cell membrane components are removed, and 30 to 6
It is obtained by concentrating it to 0% (w / v), adding one or more enzyme substrates to this concentrated hemoglobin solution, mixing them, and forming liposomes under mild conditions in which the enzyme in the hemoglobin solution is not deactivated. Can be done. The mild condition without enzyme deactivation is preferably high pressure discharge treatment, and discharge from the slit one to several times at a pressure of 50 to 1800 kg / cm 2 . Further, the processing temperature is maintained at 40 ° C. or lower. As a specific example, a high pressure discharge emulsifying machine is equipped with a Microfluidizer 110Y [Micorofluidizer 110Y].
(Microfluidizer Co. [maidrofluidics Co.]) 480 to 1450 kg / cm 2 , and Pearl cell disrupter (Pearl [Parr Co.]) 80
˜200 kg / cm 2 , both are 40 ° C. or lower, preferably under ice cooling ˜4 ° C.

【0034】天然赤血球中には80〜100μg/ml
血液の2,3−DPGが存在しその量はほぼ一定に保た
れている。2,3−DPGはヘモグロビンと強く結合
し、ヘモグロビンの酸素親和性をp50(ヘモグロビン
の酸素飽和度が50%となる酸素分圧)=27〜30m
mHgに保つため、肺から末梢細胞への赤血球による酸
素運搬が効率良く行われる。また、2,3−DPGは脱
酸素化したヘモグロビンとより強く結合するため、天然
赤血球の特徴である酸素解離曲線のS字化(アロステリ
ック効果)が起き、静脈の酸素分圧に対してその酸素運
搬効率が敏感に反応することで生体の恒常性に寄与して
いる。しかし、採血後時間の経過した血液あるいは赤血
球膜を除去したヘモグロビン中にはこの2,3−DPG
がほとんど存在せずその酸素親和性が非常に高くなり有
効に酸素を運搬することが出来なくなる。
80 to 100 μg / ml in natural red blood cells
There is 2,3-DPG in blood, and its amount is kept almost constant. 2,3-DPG strongly binds to hemoglobin, and the oxygen affinity of hemoglobin is p50 (oxygen partial pressure at which the oxygen saturation of hemoglobin is 50%) = 27 to 30 m
In order to maintain mHg, oxygen is efficiently transported by red blood cells from the lungs to peripheral cells. In addition, since 2,3-DPG binds more strongly to deoxygenated hemoglobin, an S-shaped oxygen dissociation curve (allosteric effect), which is a characteristic of natural erythrocytes, occurs and the oxygen partial pressure of venous oxygen is increased. It contributes to the homeostasis of the living body by the sensitive reaction of transport efficiency. However, this 2,3-DPG is not detected in hemoglobin from which blood has been removed or blood cell membrane has been removed.
Is rarely present and its oxygen affinity is so high that oxygen cannot be effectively transported.

【0035】しかし、本発明者の鋭意研究の結果、天然
赤血球中に存在する解糖系の酵素の失活が無いような穏
和な条件でヘモグロビンを酵素基質とともにリポソーム
化することでヘモグロビン含有リポソーム中に2,3−
DPGを生じることが出来、その酸素運搬力を天然の赤
血球と同等かあるいはそれ以上にすることに成功した。
However, as a result of the earnest studies by the present inventor, hemoglobin was liposome-formed with an enzyme substrate in a hemoglobin-containing liposome under a mild condition so that the glycolytic enzyme present in natural erythrocytes was not inactivated. 2,3-
It was able to produce DPG and succeeded in making its oxygen carrying capacity equal to or higher than that of natural red blood cells.

【0036】そのメカニズムは次のように考えられる。
つまり、上記のような穏やかな条件でリポソーム化を行
えば、ヘモグロビン溶液中に残っている酵素は失活しな
いが、天然赤血球から膜成分を除去し、ヘモグロビンを
取り出す過程、または精製、濃縮の工程で分子量1万以
下の酵素基質や補酵素類など酵素反応に必要な物質も失
われている。そのためそのままリポソーム化したのでは
解糖系は動かず解糖系の中間物である2,3−DPGも
生成しない。そこで、ヘモグロビン溶液にグルコース、
アデニン、イノシン、NAD、ホスホエノールピルビン
酸、無機リン酸等を添加してリポソーム化すると、まず
アデニン、イノシン、無機リン酸からATPを生じこの
ATPとNADを補酵素としてグルコースの解糖系が動
きだしその結果として2,3−DPGがリポソーム内で
生成することで、ヘモグロビン含有リポソームの酸素親
和性を調整できる。さらに代謝中間物であるホスホエノ
ールピルビン酸の添加濃度を高めると解糖系内で逆反応
が起こり、2,3−DPGの生成量が増大し酸素運搬効
率の増大が可能となる。また天然の赤血球と同様にNA
DからNADHへの還元反応も起こるためリポソーム内
に生じたメトヘモグロビンもこのNADH−チトクロー
ムb5還元酵素により還元され、ヘモグロビンの経時酸
化の抑制にも寄与しているものと推定される。
The mechanism is considered as follows.
In other words, if the liposomes are formed under mild conditions as described above, the enzyme remaining in the hemoglobin solution will not be inactivated, but the process of removing membrane components from natural erythrocytes and extracting hemoglobin, or the process of purification and concentration. Also, substances necessary for the enzymatic reaction such as enzyme substrates and coenzymes having a molecular weight of 10,000 or less are lost. Therefore, if it is made into liposome as it is, the glycolytic system does not move and the intermediate of the glycolytic system, 2,3-DPG, is not produced. Therefore, glucose in the hemoglobin solution,
When adenine, inosine, NAD, phosphoenolpyruvate, inorganic phosphate, etc. are added to form liposomes, first, ATP is produced from adenine, inosine, inorganic phosphate, and the glycolytic system of glucose starts using these ATP and NAD as coenzymes. As a result, 2,3-DPG is produced in the liposome, whereby the oxygen affinity of the hemoglobin-containing liposome can be adjusted. Further, when the concentration of phosphoenolpyruvate, which is a metabolic intermediate, is increased, a reverse reaction occurs in the glycolysis system, the amount of 2,3-DPG produced increases, and the oxygen transport efficiency can be increased. In addition, like natural red blood cells, NA
Since a reduction reaction from D to NADH also occurs, methemoglobin generated in the liposome is also reduced by this NADH-cytochrome b5 reductase, and it is presumed that it also contributes to the suppression of the temporal oxidation of hemoglobin.

【0037】本発明者は、従来、赤血球膜成分を除去し
たヘモグロビン溶液の不純物としてとらえられていた天
然赤血球由来の解糖系酵素活性を有効に利用し、必要な
基質並びに補酵素類を補充することで天然赤血球類似の
解糖系由来2,3−DPGをヘモグロビン含有リポソー
ム内において生じさせることで、その酸素親和性を適正
に調整したヘモグロビン含有リポソームを得た。
The present inventor effectively utilizes the glycolytic enzyme activity derived from natural erythrocytes, which has been conventionally regarded as an impurity in hemoglobin solutions from which red blood cell membrane components have been removed, and replenishes necessary substrates and coenzymes. As a result, glycolysis-derived 2,3-DPG similar to natural erythrocytes was generated in the hemoglobin-containing liposome to obtain a hemoglobin-containing liposome with its oxygen affinity adjusted appropriately.

【0038】[0038]

【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説
明する。なお、特に明示しない場合、調製の各工程は冷
蔵状態(4℃)に維持し、無菌的環境で実施した。ま
た、試薬・器具類は滅菌処理を行い、重金属イオン・無
機イオン等の残留の無い無菌的超純水(15megΩ℃
・cm at 25℃以上(パイロジェンフリー))を
調製に使用した。
EXAMPLES Hereinafter, specific examples will be described based on examples of the present invention. In addition, unless otherwise specified, each step of the preparation was kept in a refrigerated state (4 ° C.) and carried out in an aseptic environment. In addition, reagents and instruments are sterilized, and aseptic ultrapure water (15 megΩ ° C
-Cm at 25 ° C or higher (pyrogen-free)) was used for the preparation.

【0039】(実施例1)赤血球膜除去ヘモグロビン溶液(SFH)の調製 濃厚赤血球製剤15L.を、連続遠心機を用いて生理食
塩水で洗浄し、混在する血小板・白血球等の血漿成分を
除去した洗浄赤血球を得た。この洗浄赤血球5L.に対
して純水10L.を添加し溶血させた。孔径0.45μ
mの血漿分離器及び分画分子量30万(孔径5nm)の
フィルターを用いて赤血球膜成分を除去し、ヘモグロビ
ン濃度8%(w/v)の赤血球膜除去ヘモグロビン溶液
(SFH溶液)、12L.を回収した。得られたSFH
溶液は重炭酸ナトリウムを添加しpHを7.4に調整し
た後、ホローファイバー型ダイアライザー(テルモ社
製、CL−C8N)を用いて純水に対して透析を行った
後、限外濾過により濃縮し、ヘモグロビン濃度50%
(w/v)の濃縮SFH溶液、1.8L.を得た。
Example 1 Preparation of Erythrocyte Membrane Removal Hemoglobin Solution (SFH) Concentrated red blood cell preparation 15L. Was washed with physiological saline using a continuous centrifuge to obtain washed red blood cells from which plasma components such as mixed platelets and white blood cells were removed. This washed red blood cell 5L. Against pure water 10 L. Was added to cause hemolysis. Pore size 0.45μ
red blood cell membrane-removing hemoglobin solution (SFH solution) with a hemoglobin concentration of 8% (w / v), using a plasma separator with a molecular weight cut-off of 300,000 (pore size: 5 nm) and a filter having a hemoglobin concentration of 8%. Was recovered. SFH obtained
The solution was adjusted to pH 7.4 by adding sodium bicarbonate, dialyzed against pure water using a hollow fiber type dialyzer (CL-C8N manufactured by Terumo Corp.), and then concentrated by ultrafiltration. And hemoglobin concentration 50%
(W / v) concentrated SFH solution, 1.8 L. I got

【0040】濃縮SFH溶液への試薬添加 上述の工程を経て調整した濃縮SFH溶液200mlに
対してβ−NAD(1mM、133mg)、D−グルコ
ース(100mM、3.6g)、アデニン(2mM、5
4mg)、イノシン(5mM、268mg)、塩化マグ
ネシウム・6水和塩(1mM、40mg)、リン酸2水
素カリウム(9mM、247mg)、リン酸水素2ナト
リウム(11mM、310mg)を添加し均一になるよ
うに混合した。
Addition of Reagent to Concentrated SFH Solution To 200 ml of concentrated SFH solution prepared through the above steps, β-NAD (1 mM, 133 mg), D-glucose (100 mM, 3.6 g), adenine (2 mM, 5
4mg), inosine (5mM, 268mg), magnesium chloride hexahydrate (1mM, 40mg), potassium dihydrogenphosphate (9mM, 247mg), disodium hydrogenphosphate (11mM, 310mg) to homogenize As mixed.

【0041】濃縮SFH溶液のリポソーム化 水素添加率90%以上の精製大豆由来フォスファチジル
コリン(HSPC)、コレステロール(Chol)、ミ
リスチン酸(MA)、トコフェロール(Toc)の均一
混合粉末[HSPE:Chol:MA:Toc=7:7:2:0.28]45
gに45mlの純水を加え、60−70℃に加温し膨潤
させた。この膨潤脂質にで調製したSFHを加え撹拌
混合(15秒間)した。この脂質−濃縮SFH混合液を
マイクロフルイダイザー(Microfluidics co., Microflu
idizer 110Y)を用いて、氷冷下、12000psi(約8
44kg/cm2)の圧力でリポソーム化した。
A uniform mixed powder [HSPE: Chol] of purified soybean-derived phosphatidylcholine (HSPC), cholesterol (Chol), myristic acid (MA), and tocopherol (Toc) of the concentrated SFH solution having a liposome hydrogenation rate of 90% or more. : MA: Toc = 7: 7: 2: 0.28] 45
45 ml of pure water was added to g, and the mixture was heated to 60-70 ° C. and swollen. SFH prepared in was added to the swollen lipid, and the mixture was stirred and mixed (15 seconds). This lipid-concentrated SFH mixture was added to a microfluidizer (Microfluidics co., Microfluid
idizer 110Y), under ice cooling, 12000psi (about 8
Liposomes were formed at a pressure of 44 kg / cm 2 ).

【0042】ヘモグロビン含有リポソームの精製 上記実施例 の処理液に対して、等量のデキストラン加
生理食塩水(3%(w/v))を加え、遠心分離(10
000rpm(13000g)×30分、at 4℃)を
行った。効率良くヘモグロビンを含有したリポソーム
は、この遠心処理により沈殿物として回収された。リポ
ソーム化されなかった遊離ヘモグロビン及び原料脂質を
含む上澄はデカンテーションもしくは吸引により除去し
た、以上の洗浄操作を上澄中のヘモグロビンが肉眼的に
認められなくなるまで繰り返した後、0.45μmのデ
ュラポアメンブランフィルター(Millipore Ltd., Minit
an system)を用いて濾過し、懸濁液中に混在する粗大粒
子を除去した。濾液をホローファイバー型ダイアライザ
ー(テルモ社製、CL−C8N)により限外濾過、濃縮
しヘモグロビン濃度5%(w/v)の精製ヘモグロビン含
有リポソーム懸濁液600mlを得た。
Purification of Hemoglobin-Containing Liposomes An equal amount of dextran-added physiological saline (3% (w / v)) was added to the treatment solution of the above example, and the mixture was centrifuged (10
000 rpm (13000 g) × 30 minutes, at 4 ° C.). The liposome containing hemoglobin efficiently was collected as a precipitate by this centrifugation. The supernatant containing free hemoglobin that was not formed into liposomes and the raw material lipid was removed by decantation or suction. After the above washing operation was repeated until hemoglobin in the supernatant was not visually recognized, a dura of 0.45 μm was added. Pore membrane filter (Millipore Ltd., Minit
an system) to remove coarse particles mixed in the suspension. The filtrate was ultrafiltered with a hollow fiber type dialyzer (CL-C8N manufactured by Terumo Corp.) and concentrated to obtain 600 ml of a purified hemoglobin-containing liposome suspension having a hemoglobin concentration of 5% (w / v).

【0043】(実施例2) 実施例1−で調製した濃縮SFH溶液200mlに対
してβ−NAD(1mM、133mg)、D−グルコー
ス(100mM、3.6g)、アデニン(2mM、54
mg)、イノシン(5mM、268mg)、ホスホエノ
ールピルビン酸Na(5mM、234mg)、塩化マグ
ネシウム・6水和塩(1mM、40mg)、リン酸2水
素カリウム(9mM、247mg)、リン酸水素2ナト
リウム(11mM、310mg)を添加し均一になるよ
うに混合し、実施例1同様の方法でリポソーム化、精
製、濃縮し、ヘモグロビン濃度5%(w/v)の精製ヘモ
グロビン含有リポソーム懸濁液600mlを得た。
Example 2 For 200 ml of the concentrated SFH solution prepared in Example 1-β-NAD (1 mM, 133 mg), D-glucose (100 mM, 3.6 g), adenine (2 mM, 54)
mg), inosine (5 mM, 268 mg), phosphoenolpyruvate Na (5 mM, 234 mg), magnesium chloride hexahydrate (1 mM, 40 mg), potassium dihydrogen phosphate (9 mM, 247 mg), disodium hydrogen phosphate. (11 mM, 310 mg) was added and mixed so as to be uniform, and liposome formation, purification and concentration were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain 600 ml of a purified hemoglobin-containing liposome suspension having a hemoglobin concentration of 5% (w / v). Obtained.

【0044】(実施例3) 実施例1−で調製した濃縮SFH溶液200mlに対
してβ-NAD(1mM、133mg)、D−グルコー
ス(100mM、3.6g)、アデニン(2mM、54
mg)、イノシン(5mM、268mg)、ホスホエノ
ールピルビン酸Na(10mM、468mg)、塩化マ
グネシウム・6水和塩(1mM、40mg)、リン酸2
水素カリウム(9mM、247mg)、リン酸水素2ナ
トリウム(11mM、310mg)を添加し均一になる
ように混合し、実施例1同様の方法でリポソーム化、精
製、濃縮し、ヘモグロビン濃度5%(w/v)の精製ヘモ
グロビン含有リポソーム懸濁液600mlを得た。
Example 3 To 200 ml of the concentrated SFH solution prepared in Example 1-β-NAD (1 mM, 133 mg), D-glucose (100 mM, 3.6 g), adenine (2 mM, 54)
mg), inosine (5 mM, 268 mg), phosphoenolpyruvate Na (10 mM, 468 mg), magnesium chloride hexahydrate (1 mM, 40 mg), phosphoric acid 2
Potassium hydrogen (9 mM, 247 mg) and disodium hydrogen phosphate (11 mM, 310 mg) were added and mixed so as to be uniform, and liposome formation, purification and concentration were carried out in the same manner as in Example 1, and hemoglobin concentration was 5% (w. 600 ml of the purified hemoglobin-containing liposome suspension of / v) was obtained.

【0045】(実施例4) 実施例1−で調製した濃縮SFH溶液200mlに対
してβ−NAD(1mM、133mg)、D−グルコー
ス(100mM、3.6g)、アデニン(2mM、54
mg)、イノシン(5mM、268mg)、ホスホエノ
ールピルビン酸Na(20mM、936mg)、塩化マ
グネシウム・6水和塩(1mM、40mg)、リン酸2
水素カリウム(9mM、247mg)、リン酸水素2ナ
トリウム(11mM、310mg)を添加し均一になる
ように混合し、実施例1同様の方法でリポソーム化、精
製、濃縮し、ヘモグロビン濃度5%(w/v)の精製ヘモ
グロビン含有リポソーム懸濁液600mlを得た。
Example 4 For 200 ml of the concentrated SFH solution prepared in Example 1-β-NAD (1 mM, 133 mg), D-glucose (100 mM, 3.6 g), adenine (2 mM, 54)
mg), inosine (5 mM, 268 mg), phosphoenolpyruvate Na (20 mM, 936 mg), magnesium chloride hexahydrate (1 mM, 40 mg), phosphoric acid 2
Potassium hydrogen (9 mM, 247 mg) and disodium hydrogen phosphate (11 mM, 310 mg) were added and mixed so as to be uniform, and liposome formation, purification and concentration were carried out in the same manner as in Example 1, and hemoglobin concentration was 5% (w. 600 ml of the purified hemoglobin-containing liposome suspension of / v) was obtained.

【0046】(比較例)実施例に準じて調製した濃縮S
FHになにも添加しないで、同様な方法でリポソーム
化、精製し、ヘモグロビン濃度5%(w/v)のコントー
ロール精製ヘモグロビン含有リポソーム懸濁液600m
lを得た。
Comparative Example Concentrated S prepared according to the example
600 m of liposome-containing liposome suspension containing control purified hemoglobin having a hemoglobin concentration of 5% (w / v) by adding liposomes to FH and purifying by the same method.
1 was obtained.

【0047】(試験例1)リポソーム内ATP量の測定 上記ヘモグロビン含有リポソーム懸濁液10mlを37
℃にてインキュベート、経時的に0.5mlサンプリン
グし、これに10%(w/v)・Triton X100
−HEPES緩衝液(0.5M、pH7.4)2mlを加
え撹拌後、さらにフレオン2mlを添加し約1分間撹拌
した。この溶液を3000rpmで15分間遠心処理し、
上清1.8mlを分画分子量5000の限外濾過膜にて
除蛋白した。この除蛋白した溶液をODSカラム(セン
シュウ科学、ODS−1301−N)を用いた高速液体
クロマトグラフィーによりATP量の定量を行った。結
果を図1に示す。
(Test Example 1) Measurement of ATP amount in liposomes 37 ml of 10 ml of the above hemoglobin-containing liposome suspension was used.
Incubate at ℃, sample 0.5 ml over time, and add 10% (w / v) Triton X100 to it.
-HEPES buffer solution (0.5 M, pH 7.4) (2 ml) was added and stirred, and then Freon (2 ml) was further added and stirred for about 1 minute. Centrifuge this solution at 3000 rpm for 15 minutes,
1.8 ml of the supernatant was deproteinized with an ultrafiltration membrane having a molecular weight cut off of 5000. The deproteinized solution was quantified for the amount of ATP by high performance liquid chromatography using an ODS column (Senshu Kagaku, ODS-1301-N). The results are shown in Fig. 1.

【0048】(試験例2)リポソーム内2,3−DPG量の測定 上記ヘモグロビン含有リポソーム懸濁液10mlを37
℃にてインキュベート、経時的に0.5mlサンプリン
グし、これに10%(w/v)・Triton X100
−HEPES緩衝液(0.5M、pH7.4)2mlを加
え撹拌後、さらにフレオン2mlを添加し約1分間撹拌
した。この溶液を3000rpmで15分間遠心処理し、
上清1.8mlを分画分子量5000の限外濾過膜にて
除蛋白した。この除蛋白した溶液を2,3−DPGテス
ト「BMY」(ベーリンガーマンハイム(株))により
2,3−DPG濃度を測定した結果を図2に示す。
(Test Example 2) Measurement of 2,3-DPG amount in liposomes 10 ml of the above hemoglobin-containing liposome suspension was added to 37
Incubate at ℃, sample 0.5 ml over time, and add 10% (w / v) Triton X100 to it.
-HEPES buffer solution (0.5 M, pH 7.4) (2 ml) was added and stirred, and then Freon (2 ml) was further added and stirred for about 1 minute. Centrifuge this solution at 3000 rpm for 15 minutes,
1.8 ml of the supernatant was deproteinized with an ultrafiltration membrane having a molecular weight cut off of 5000. The results of measuring the concentration of 2,3-DPG in the deproteinized solution by the 2,3-DPG test "BMY" (Boehringer Mannheim Co., Ltd.) are shown in FIG.

【0049】(試験例3)ヘモグロビン含有リポソームの酸素親和性(p50)の
測定 上記ヘモグロビン含有リポソームをヘモグロビン濃度
0.05%(w/v)になるようにpH7.4(at 37
℃、pCO2=40mmHg)のリン酸バッファーに懸
濁し、酸素分圧を300mmHg〜0mmHg(pCO
2=40mmHg)まで変化させその時の吸収スペクト
ルを測定し酸素飽和度及び酸素親和性(酸素飽和度50
%の時の酸素分圧:p50)および酸素運搬効率(肺の
酸素分圧を100mmHg、末梢組織の酸素分圧を40
mmHgとしたときの酸素運搬を行っているヘモグロビ
ンの割合:OTE)を算出した。結果を表1及び図3に
示す。
(Test Example 3) The oxygen affinity (p50) of the hemoglobin-containing liposome was measured.
Measurement The above hemoglobin-containing liposome was adjusted to pH 7.4 (at 37%) so that the hemoglobin concentration was 0.05% (w / v).
C., pCO 2 = 40 mmHg) in a phosphate buffer, and the oxygen partial pressure is 300 mmHg to 0 mmHg (pCO 2
2 = 40 mmHg) and measure the absorption spectrum at that time to measure oxygen saturation and oxygen affinity (oxygen saturation 50
% Oxygen partial pressure: p50) and oxygen delivery efficiency (lung oxygen partial pressure 100 mmHg, peripheral tissue oxygen partial pressure 40
The ratio of hemoglobin carrying oxygen (OTE) was calculated in mmHg. The results are shown in Table 1 and FIG.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】(試験例4)ヘモグロビン経時酸化の測定 ヘモグロビン濃度が5%(w/v)の上記ヘモグロビン含
有リポソーム懸濁液1mlを、37℃でインキュベート
し24時間後に下記の方法で酸化率を算出した。
(Test Example 4) Measurement of time-dependent oxidation of hemoglobin 1 ml of the above-mentioned hemoglobin-containing liposome suspension having a hemoglobin concentration of 5% (w / v) was incubated at 37 ° C. and 24 hours later, the oxidation rate was calculated by the following method. did.

【0052】ヘモグロビン含有リポソームは浸透圧差に
対して強く、この特徴を利用して天然赤血球と分離し
た。すなわち、ヘパリン添加全血に8〜10倍容の純水
を添加、撹拌しマウス由来赤血球を溶血後、18000
rpmで30分間(4℃)高速遠心を行いヘモグロビン含
有リポソームを沈殿物として回収した。この操作を3回
繰り返し、完全に血液成分を洗浄除去した。得られた試
料に10%(w/v)・Triton X100−HEP
ES緩衝液(0.5M、pH7.4)2mlを加え撹拌
後、さらにフレオン2mlを添加し約1分間撹拌した。
この溶液を3000rpmで15分間遠心処理し、上清1.
8mlに対しHEPES緩衝液(0.5M、pH7.4)
を1ml加えて調製した溶液の可視領域(700nm〜
460nm)における吸収スペクトルを測定し、酸化率
を算出した。結果を図4に示す。
The hemoglobin-containing liposome was strong against osmotic pressure difference, and this characteristic was utilized to separate it from natural red blood cells. That is, 8 to 10 volumes of pure water was added to heparin-added whole blood, and the mixture was stirred to hemolyze mouse-derived red blood cells.
High-speed centrifugation was performed at rpm for 30 minutes (4 ° C.) to collect the hemoglobin-containing liposome as a precipitate. This operation was repeated 3 times to completely remove blood components by washing. 10% (w / v) Triton X100-HEP in the obtained sample
After adding 2 ml of ES buffer solution (0.5 M, pH 7.4) and stirring, 2 ml of Freon was further added and stirred for about 1 minute.
This solution was centrifuged at 3000 rpm for 15 minutes and the supernatant 1.
HEPES buffer solution (0.5 M, pH 7.4) for 8 ml
1 ml of the solution prepared in the visible region (700 nm ~
The absorption rate at 460 nm) was measured to calculate the oxidation rate. FIG. 4 shows the results.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のヘモグロビン含有リポソーム
は、2,3−DPGがリポソーム内で生成され、ヘモグ
ロビン含有リポソームの優れた酸素親和性と酸化抑制能
を有する。さらに、ATPまたはATPを生ずる酵素反
応基質を添加して、リポソーム内のATPの量を多くす
ることにより、このATPが消費されることによりグル
コースの解糖系が動きだしその結果として2,3−DP
Gがリポソーム内でより多く生成される。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The hemoglobin-containing liposome of the present invention has 2,3-DPG generated in the liposome and has excellent oxygen affinity and oxidation inhibiting ability of the hemoglobin-containing liposome. Furthermore, by increasing the amount of ATP in the liposome by adding ATP or an enzyme reaction substrate that produces ATP, the glycolysis system of glucose starts to move due to the consumption of this ATP, resulting in 2,3-DP.
More G is produced in the liposome.

【0054】そのため、本発明のヘモグロビン含有リポ
ソームは優れた酸素親和性とメト化抑制能を有し、人工
赤血球として有効である。
Therefore, the hemoglobin-containing liposome of the present invention has excellent oxygen affinity and ability to suppress methemoglobin formation, and is effective as an artificial red blood cell.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】リポソーム内のATP量の測定結果を示す。FIG. 1 shows the measurement results of the amount of ATP in liposomes.

【図2】リポソーム内の2,3−DPG量の測定結果を
示す。
FIG. 2 shows the measurement results of the amount of 2,3-DPG in the liposome.

【図3】リポソーム内の酸素親和性(p50)の測定結
果を示す。
FIG. 3 shows the measurement results of oxygen affinity (p50) in liposomes.

【図4】リポソーム内のヘモグロビンの経時酸化の測定
結果を示す。
FIG. 4 shows the measurement results of time-dependent oxidation of hemoglobin in liposomes.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】脂質からなるリポソーム内に酵素活性を有
するヘモグロビン溶液を取り込んでなるヘモグロビン含
有リポソームにおいて、前記ヘモグロビン溶液内に、
2,3−ジホスホグリセリン酸を生ずる酵素反応基質が
含まれていることを特徴とするヘモグロビン含有リポソ
ーム。
1. A hemoglobin-containing liposome in which a hemoglobin solution having an enzymatic activity is incorporated into a liposome composed of lipid, wherein the hemoglobin solution comprises:
A hemoglobin-containing liposome, which comprises an enzyme reaction substrate that produces 2,3-diphosphoglyceric acid.
【請求項2】脂質からなるリポソーム内に酵素活性を有
するヘモグロビン溶液を取り込んでなるヘモグロビン含
有リポソームにおいて、前記ヘモグロビン溶液内に、
2,3−ジホスホグリセリン酸を生じる酵素反応基質、
およびアデノシントリホスフェートおよび/またはびア
デノシントリホスフェートを生ずる酵素反応基質が含ま
れていることを特徴とする請求項1に記載のヘモグロビ
ン含有リポソーム。
2. A hemoglobin-containing liposome obtained by incorporating a hemoglobin solution having an enzymatic activity into a liposome composed of a lipid, wherein the hemoglobin solution comprises:
An enzyme reaction substrate that produces 2,3-diphosphoglyceric acid,
The hemoglobin-containing liposome according to claim 1, which further comprises an adenosine triphosphate and / or an enzyme reaction substrate that produces adenosine triphosphate.
【請求項3】2,3−ジホスホグリセリン酸を生じる酵
素反応基質を添加したヘモグロビン溶液内に、さらに還
元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、酸化型ニ
コチンアミドアデニンジヌクレオチド、還元型ニコチン
アミドアデニンジヌクレオチドリン酸、酸化型ニコチン
アミドアデニンジヌクレオチドリン酸よりなる群の少な
くとも1つが含まれている請求項1乃至2に記載のヘモ
グロビン含有リポソーム。
3. A reduced-type nicotinamide adenine dinucleotide, an oxidized-type nicotinamide adenine dinucleotide, and a reduced-type nicotinamide adenine dinucleotide are further added to a hemoglobin solution to which an enzyme reaction substrate that produces 2,3-diphosphoglyceric acid is added. The hemoglobin-containing liposome according to claim 1 or 2, which contains at least one member selected from the group consisting of phosphoric acid and oxidized nicotinamide adenine dinucleotide phosphate.
【請求項4】洗浄赤血球を溶血後、赤血球膜成分を除去
し、30〜60%(w/v)の濃縮ヘモグロビン溶液に、
2,3−ジホスホグリセリン酸を生じる酵素反応基質等
を添加して混和させ、ヘモグロビン溶液中の酵素失活が
無い穏和な条件下でリポソーム化することを特徴とする
請求項1乃至3に記載のヘモグロビン含有リポソームの
製法。
4. After hemolyzing washed red blood cells, the red blood cell membrane component is removed, and a concentrated hemoglobin solution of 30 to 60% (w / v) is added,
4. An enzyme reaction substrate or the like that produces 2,3-diphosphoglyceric acid is added and mixed to form a liposome under mild conditions in which there is no enzyme inactivation in the hemoglobin solution. A method for producing a hemoglobin-containing liposome.
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